10kv智能能量平衡配电变压器的制造方法
【专利摘要】10kv智能能量平衡配电变压器，包括壳体、三柱铁芯和三相绕组，三相绕组分一次绕组和二次绕组，一次绕组的三个输入端分别接高压侧的A相、B相、C相，二次绕组的四个输出端分别为a相、b相、c相、o线，在壳体上安装有有载分接开关，一次绕组包括多个分绕组，多个分绕组分别缠绕在不同的铁心柱上，每个分绕组均有若干抽头，分绕组的抽头通过有载分接开关连接；二次绕组也包括多个分绕组，多个二次分绕组也分别缠绕在不同的铁心柱上，通过分接开关K改变一次绕组的匝数，通过绕组的电磁交换、反相叠加达到平衡三相电能的效果。它能够动态调整三相电能、降低零线电流。
【专利说明】IOkv智能能量平衡配电变压器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种变压器，尤其是一种IOkv智能能量平衡配电变压器。
【背景技术】
[0002]众所周知，在正常对称运行情况下，三相电压与三相电流保持对称状态。而三相系统用户的负载往往是不对称的，不平衡运行是常见的运行状态。如电气化铁路中的电力机车，冶金行业的工频电炉等属于典型的单相负载，其电流可达到几百安甚至几千安，负序电流和零序电流的影响相当严重。居民小区、大型办公楼、商场单相负荷投入的不同时性，及低压配电网建设改造和运行维护的不到位，导致了低压配电网三相负荷分配不平衡问题。而负序电流的存在对输电线路和用电设备，包括变压器本身产生了一系列不良影响，如降低了电源设备的利用率，引起发电机转子附加发热和振动，危害用电设备特别是感应电动机的安全运行，降低了功率因数，增大了线路损耗和电压降落，干扰和影响了继电保护和自动装置的正确动作等。零序电流的存在使变压器铁心中产生零序主磁通，继而产生零序电势，引起电势三角形中心点发生移动，导致电压不平衡。引起零线过载，造成零线线路损耗发热以及进而发生火灾。但是，目前还没有能够解决上技术问题的变压器；因此，设计一种能够动态调整三相电能、降低零线电流的IOkv智能能量平衡配电变压器，是目前需要解决的技术问题。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够动态调整三相电能、降低零线电流的IOkv智能能量平衡配电变压器。
[0004]本实用新型解决其技术问题的技术方案是:
[0005]IOkv智能能量平衡配电变压器，包括壳体、三柱铁芯和三相绕组，三相绕组分一次绕组和二次绕组，一次绕组的三个输入端分别接高压侧的A相、B相、C相，二次绕组的四个输出端分别为a相、b相、c相、ο线,在壳体上安装有有载分接开关,一次绕组包括多个分绕组，多个分绕组分别缠绕在不同的铁心柱上，每个分绕组均有若干抽头，分绕组的抽头通过有载分接开关连接；二次绕组也包括多个分绕组，多个二次分绕组也分别缠绕在不同的铁心柱上,通过分接开关K改变一次绕组的匝数，通过绕组的电磁交换、反相叠加达到平衡三相电能的效果。
[0006]作为本实用新型的一种优选方案，在壳体上还安装有控制系统，通过控制器控制分接开关K改变一次绕组的匝数，通过绕组的电磁交换、反相叠加达到平衡三相电能的效
果O
[0007]作为本实用新型的一种优选方案，所述的控制系统包括电流检测装置、电压检测装置、绕组温度检测模块、电量传感器和控制器，电压检测装置、电流检测装置、绕组温度检测模块、电量传感器与控制器与信号连接，电流检测装置和电压检测装置检测到的电压参数、电流参数，经电量传感器传给控制器，绕组温度参数传递给控制器，电压参数、电流参数经控制器计算、分析后通过控制分接开关K改变一次侧绕组的匝数进行运行模式转换。
[0008]作为本实用新型的一种优选方案，三柱铁芯的三个铁心柱分别为R、S、T，在三个铁心柱上分别有四个绕组，分别为:一次侧LRl、LR2、LS1、LS2、LT1、LT2，二次侧LR3、LR4、LS3、LS4、LT3、LT4 ;三相一次侧各绕组分别有五个抽头，每个分绕组抽头分别连接有载分接开关；LR1、LS2各抽头的连接方式为:A11通过有载分接开关K连接B21，A12通过有载分接开关K连接B22，A13通过有载分接开关K连接B23，A14通过有载分接开关K连接B24，A15通过有载分接开关K连接B25 ;LS1、LT2各抽头的连接方式为:B11通过有载分接开关K连接C21，B12通过有载分接开关K连接C22，B13通过有载分接开关K连接C23，B14通过有载分接开关K连接C24，B15通过有载分接开关K连接C25 ;LT1、LR2连接方式为:C11通过有载分接开关K连接A21，C12通过有载分接开关K连接A22，C13通过有载分接开关K连接A23，C14通过有载分接开关K连接A24，C15通过有载分接开关K连接A25 ;三相二次侧连接方式为:LR3尾端与LS4首端连接，LS3尾端与LT4首端连接，LT3尾端与LR4首端连接。
[0009]作为本实用新型的一种优选方案，所述的电压参数为三相绕组的输入电压UA、UB、UC、三相绕组的输出电压Ua、Ub、Uc，所述的电流参数为三相电流la、lb、Ic，所述的绕组温度参数为三相绕组的温度，所述的绕组温度检测模块的热敏元件设在变压器的壳体内变压器油中。
[0010]作为本实用新型的一种优选方案，所述的运行模式包括运行模式1、运行模式2、运行模式3、运行模式4、运行模式5，所述运行模式转换即当输出线电压不在360V与400V范围内时进行模式转换，使输出电压回归360V与400V范围内；所述的运行模式I即调压+6%有载分接开关K运行在All与B21接通，Bll与C 21接通，Cll与A21接通；运行模式2即调压+3%有载分接开关运行在A12与B22接通，B12与C 22接通，C12与A22接通；运行模式3即不调压有载分接开关运行在A13与B23接通，B13与C 23接通，C13与A23接通；运行模式4即调压-3%有载分接开关运行在A14与B24接通，B14与C 24接通，C14与A24接通；运行模式5即调压-6%有载分接开关运行在A15与B25接通，B15与C 25接通，C15与A25接通。
[0011]作为本实用新型的一种优选方案，所述的有载分接开关为五档分接开关，分接开关的一档、二档、三档、四档、五档分别对应IOkv智能能量平衡配电变压器的五种运行模式；当绕组温度高于设定的120° C时，IOkv智能能量平衡配电变压器自动切换到运行模式3。
[0012]上述只是本实用新型的一种实施例，如果三相电压、电流不平衡现象较大时，同时可以增加绕组上的中间抽头和有载分接开关的数量，本实用新型可有更多的运行模式。
[0013]与现有技术相比，本实用新型能够动态调整三相电能、降低零线电流，是一种适合于因电网三相用电不平衡而造成三相电压、电流不平衡、零线电流增大现象的工况(如钢厂、石化、水泥矿业，大型商业场所酒店、写字楼、超市及广场照明，大型综合场所如学校、医院、住宅区)，使用的智能能量平衡电力变压器，它能够手动、自动调整三相电压、电流使其趋于平衡，降低零线电流，使负载时刻在节能状态下运行，具有平衡三相电压、电流，降低零线电流，节约电能的作用。
【专利附图】
【附图说明】[0014]图1是本实用新型的产品外观图的主视图；
[0015]图2是图1的俯视图；
[0016]图3是本实用新型的绕组原理图；
[0017]图4是本实用新型的有载分接开关档位表。
【具体实施方式】
[0018]如图所示，IOkv智能能量平衡配电变压器，包括壳体、三柱铁芯和三相绕组，三相绕组分一次绕组和二次绕组，一次绕组的三个输入端分别接高压侧的A相、B相、C相，二次绕组的四个输出端分别为a相、b相、c相、ο线，在壳体上安装有有载分接开关，一次绕组包括多个分绕组，多个分绕组分别缠绕在不同的铁心柱上，每个分绕组均有若干抽头，分绕组的抽头通过有载分接开关连接；二次绕组也包括多个分绕组，多个二次分绕组也分别缠绕在不同的铁心柱上，通过分接开关K改变一次绕组的匝数，通过绕组的电磁交换、反相叠加达到平衡三相电能的效果。
[0019]在壳体上还安装有控制系统，通过控制器控制分接开关K改变一次绕组的匝数，通过绕组的电磁交换、反相叠加达到平衡三相电能的效果。
[0020]所述的控制系统包括电流检测装置、电压检测装置、绕组温度检测模块、电量传感器和控制器，电压检测装置、电流检测装置、绕组温度检测模块、电量传感器与控制器与信号连接，电流检测装置和电压检测装置检测到的电压参数、电流参数，经电量传感器传给控制器，绕组温度参数传递给控制器，电压参数、电流参数经控制器计算、分析后通过控制分接开关K改变一次侧绕组的匝数进行运行模式转换。
[0021]三柱铁芯的三个铁心柱分别为R、S、T，在三个铁心柱上分别有四个绕组，分别为:一次侧 LR1、LR2、LS1、LS2、LT1、LT2，二次侧 LR3、LR4、LS3、LS4、LT3、LT4 ;三相一次侧各绕组分别有五个抽头，每个分绕组抽头分别连接有载分接开关；LR1、LS2各抽头的连接方式为:A11通过有载分接开关K连接B21，A12通过有载分接开关K连接B22，A13通过有载分接开关K连接B23，A14通过有载分接开关K连接B24，A15通过有载分接开关K连接B25 ；LS1、LT2各抽头的连接方式为:B11通过有载分接开关K连接C21，B12通过有载分接开关K连接C22，B13通过有载分接开关K连接C23，B14通过有载分接开关K连接C24，B15通过有载分接开关K连接C25 ;LT1、LR2连接方式为:C11通过有载分接开关K连接A21，C12通过有载分接开关K连接A22，C13通过有载分接开关K连接A23，C14通过有载分接开关K连接A24，C15通过有载分接开关K连接A25 ;三相二次侧连接方式为:LR3尾端与LS4首端连接，LS3尾端与LT4首端连接，LT3尾端与LR4首端连接。
[0022]所述的电压参数为三相绕组的输入电压UA、UB、UC、三相绕组的输出电压Ua、Ub、Uc，所述的电流参数为三相电流la、lb、Ic，所述的绕组温度参数为三相绕组的温度，所述的绕组温度检测模块的热敏元件设在变压器的壳体内变压器油中。
[0023]所述的运行模式包括运行模式1、运行模式2、运行模式3、运行模式4、运行模式5，所述运行模式转换即当输出线电压不在360V与400V范围内时进行模式转换，使输出电压回归360V与400V范围内；所述的运行模式I即调压+6%有载分接开关K运行在All与B21接通，Bll与C 21接通，Cll与A21接通；运行模式2即调压+3%有载分接开关运行在A12与B22接通，B12与C 22接通，C12与A22接通；运行模式3即不调压有载分接开关运行在A13与B23接通，B13与C 23接通，C13与A23接通；运行模式4即调压-3%有载分接开关运行在A14与B24接通，B14与C 24接通，C14与A24接通；运行模式5即调压-6%有载分接开关运行在A15与B25接通，B15与C 25接通，C15与A25接通。
[0024]所述的有载分接开关为五档分接开关，分接开关的一档、二档、三档、四档、五档分别对应IOkv智能能量平衡配电变压器的五种运行模式；当绕组温度高于设定的120° C时，IOkv智能能量平衡配电变压器自动切换到运行模式3。
【权利要求】
1.1OkV智能能量平衡配电变压器，包括壳体、三柱铁芯和三相绕组，三相绕组分一次绕组和二次绕组，一次绕组的三个输入端分别接高压侧的A相、B相、C相，二次绕组的四个输出端分别为a相、b相、c相、ο线，其特征在于，在壳体上安装有有载分接开关，一次绕组包括多个分绕组，多个分绕组分别缠绕在不同的铁心柱上，每个分绕组均有若干抽头，分绕组的抽头通过有载分接开关连接；二次绕组也包括多个分绕组，多个二次分绕组也分别缠绕在不同的铁心柱上，通过分接开关K改变一次绕组的匝数，通过绕组的电磁交换、反相叠加达到平衡三相电能的效果。
2.根据权利要求1所述的IOkv智能能量平衡配电变压器，其特征在于，在壳体上还安装有控制系统，通过控制器控制分接开关K改变一次绕组的匝数，通过绕组的电磁交换、反相叠加达到平衡三相电能的效果。
3.根据权利要求2所述的IOkv智能能量平衡配电变压器，其特征在于，所述的控制系统包括电流检测装置、电压检测装置、绕组温度检测模块、电量传感器和控制器，电压检测装置、电流检测装置、绕组温度检测模块、电量传感器与控制器与信号连接，电流检测装置和电压检测装置检测到的电压参数、电流参数，经电量传感器传给控制器，绕组温度参数传递给控制器，电压参数、电流参数经控制器计算、分析后通过控制分接开关K改变一次侧绕组的匝数进行运行模式转换。
4.根据权利要求3所述的IOkv智能能量平衡配电变压器，其特征在于，三柱铁芯的三个铁心柱分别为R、S、T，在三个铁心柱上分别有四个绕组，分别为:一次侧LR1、LR2、LS1、LS2、LT1、LT2，二次侧LR3、LR4、LS3、LS4、LT3、LT4 ;三相一次侧各绕组分别有五个抽头，每个分绕组抽头分别连接有载分接开关；LR1、LS2各抽头的连接方式为:A11通过有载分接开关K连接B21，A12通过有载分接开关K连接B22，A13通过有载分接开关K连接B23，A14通过有载分接开关K连接B24，A15通过有载分接开关K连接B25 ;LS1、LT2各抽头的连接方式为:B11通过有载分接开关K连接C21，B12通过有载分接开关K连接C22，B13通过有载分接开关K连接C23，B14通过有载分接开关K连接C24，B15通过有载分接开关K连接C25 ;LT1、LR2连接方式为:C11通过有载分接开关K连接A21，C12通过有载分接开关K连接A22，C13通过有载分接开关K连接A23，C14通过有载分接开关K连接A24，C15通过有载分接开关K连接A25 ;三相二次侧连接方式为:LR3尾端与LS4首端连接，LS3尾端与LT4首端连接，LT3尾端与LR4首端连接。
5.根据权利要求3所述的IOkv智能能量平衡配电变压器，其特征在于，所述的电压参数为三相绕组的输入电压以、服、此、三相绕组的输出电压Ua、Ub、Uc，所述的电流参数为三相电流la、lb、Ic，所述的绕组温度参数为三相绕组的温度，所述的绕组温度检测模块的热敏元件设在变压器的壳体内变压器油中。
6.根据权利要求3所述的IOkv智能能量平衡配电变压器，其特征在于，所述的运行模式包括运行模式1、运行模式2、运行模式3、运行模式4、运行模式5，所述运行模式转换即当输出线电压不在360V与400V范围内时进行模式转换，使输出电压回归360V与400V范围内；所述的运行模式I即调压+6%有载分接开关K运行在All与B21接通，Bll与C 21接通，Cll与A21接通；运行模式2即调压+3%有载分接开关运行在A12与B22接通，B12与C.22接通，C12与A22接通；运行模式3即不调压有载分接开关运行在A13与B23接通，B13与C 23接通，C13与A23接通；运行模式4即调压-3%有载分接开关运行在A14与B24接通，B14与C 24接通，C14与A24接通；运行模式5即调压-6%有载分接开关运行在A15与B25接通，B15与C 25接通，C15与A25接通。
7.根据权利要求6所述的IOkv智能能量平衡配电变压器，其特征在于，所述的有载分接开关为五档分接开关，分接开关的一档、二档、三档、四档、五档分别对应IOkv智能能量平衡配电变压器 的五种运行模式；当绕组温度高于设定的120° C时，IOkv智能能量平衡配电变压器自动切换到运行模式3。
【文档编号】H01F27/30GK203706832SQ201320873262
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年12月28日 优先权日:2013年12月28日
【发明者】朱章印, 朱计坤, 朱章旗, 王计明, 尚玮, 刘银召, 杨世鹏 申请人:河北森蔚电气科技有限公司